DE524192C - Method and device for reducing fuel and wind requirements in blast furnaces - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung des Brennstoff- und Windbedarfs bei Hochöfen Bei dem neuzeitlichen Hochofenprozeß wird trotz der Verwendung heißen Gehläsewindes und guten Kokses immer noch bedeutend mehr Brennstoff und Wind verbraucht, als der ideale Hochofen eigentlich erfordert.Method and device for reducing fuel and wind requirements in blast furnaces In the modern blast furnace process is called despite the use Gehläsewindes and good coke still consume significantly more fuel and wind, than the ideal blast furnace actually requires.

Will man die Wirkung des mit erheblicher Pressung aus dem Rüssel der Blasform in das Gestell blasenden Windes auf den daselbst vorhandenen Koks der Wirklichkeit gemäß erkennen, dann darf man diesen Verbrennungsvorgang nicht, wie es bisher geschah, als einen einheitlichen Gesamtvorgang auffassen. Bisher nahm man an, daß die im Wind vorhandenen 2i Teile freien Sauerstoffs lediglich zur Verbrennung des Kokskoblenstoffes dienen. Ein solcher einheitlicher Gesamtvorgang findet in Wirklichkeit nicht statt, weil neben dem Koks noch andere brennbare Stoffe vorhanden sind, die an der Verbrennung teilnehmen und diesen Vorgang verwickelter gestalten und schädlich beeinflussen.If you want the effect of the with considerable pressure from the trunk Blow mold blowing wind into the frame on the coke of reality present there according to recognize, then one must not this combustion process, as it has happened up to now, to be understood as a unified overall process. It was previously assumed that the im Wind existing 2i parts of free oxygen only for the combustion of the coke carbon to serve. Such a uniform overall process does not actually take place, because besides the coke there are other flammable substances that are involved in the combustion participate and make this process more complex and harmful.

Man hat nämlich bisher die Tatsache außer acht gelassen, daß das Gestell des Hochofens in all seinen Hohlräumen mit einer Atmosphäre brennbarer Gase erfüllt ist. Des weiteren hat man die ansaugende Wirkung des in mächtigen Strahlen in das Gestell brasenden Windes nicht in Betracht gezogen. Durch diese starke Saugwirkung werden große Mengen brennbarer Gestengase angesaugt. Infolge der hohen Temperatur des heißen Windes und der noch höheren Temperatur der Gestellgase vollzieht sich schon im Windstrahl, bevor dieser noch mit dem Koks in Berührung gekommen ist, eine überaus plötzliche Verbrennung des Kohlenoxydgases zu Kohlensäure, welche dann sofort an dem glühenden Koks zu Kohlenoxyd reduziert wird. Auf Grund dieser Erkenntnis spielen sich die Vorgänge vor den Formen in folgender Weise ab: Nach dem Anstellen des Windes bläst dieser in den vor den Formen befindlichen Koks, der nach kurzer Zeit weggebrannt ist. Der Windstrahl bläst alsdann in einen Hohlraum. In diesen will der darüberliegende Koks nachsinken, wird aber durch den Winddruck in der Schwebe gehalten, bis er verbrannt ist; der Hohlraum bleibt also bestehen. Der in den Hohlraum blasende Windstrahl übt auf die ihn umgebenden Gestellgase seine mächtige Saugwirkung aus, mischt sich mit ihnen, verbrennt sie sofort und vermindert dadurch seinen Gehalt an freiem Sauerstoff. Da der Windstrahl ständig Gestellgase ansaugt, verbrennt und mit sich fortführt, vollzieht sich vor jeder Form eine andauernde Umwälzung der Gestellgase. Dieser Vorgang dauert so lange, bis die Beschickung wieder Koks vor die Mündung der Blasformen bringt, worauf das geschilderte Spiel sogleich von neuem beginnt. Da nun der Gehalt des Windes an freiem Sauerstoff für den Verbrennungsvorgang im Gestell von größter Wichtigkeit ist, kann man ermessen, welche Nachteile durch diese Vorgänge verursacht werden. In der Raumeinheit dieses so ungünstig veränderten Gebläsewindes sind weniger freie Sauerstoffatome vorhanden, die durch erheblich vermehrte N-Atome und CO.,-Moleküle erheblich auseinandergerückt worden sind. Die Intensität der Verbrennung des Kokskohlenstoffs durch einen so verschlechterten Gebläsewind ist dadurch stark vermindert, die angestrebte hohe Gestell'temperatur wird nur unvollkommen und durch hohen Brennstoff- und Windaufwand erreicht.The fact that the frame of the blast furnace is filled with an atmosphere of flammable gases in all of its cavities is. Furthermore, one has the sucking effect of the powerful rays into the Bracing wind not taken into account. Because of this strong suction large amounts of flammable gesture gases are sucked in. As a result of the high temperature of the hot wind and the even higher temperature of the rack gases takes place in the wind before it came into contact with the coke, one extremely sudden combustion of the carbon dioxide gas to carbonic acid, which then immediately is reduced to carbon dioxide on the glowing coke. Based on this knowledge The processes take place in front of the forms in the following way: After the line the wind blows it into the coke in front of the molds, which after a short time Time has burned away. The wind then blows into a cavity. In these the coke above wants to sink, but is suspended by the wind pressure held until it is burned; so the cavity remains. The one in the cavity The blowing jet of wind exerts its powerful suction effect on the surrounding frame gases out, mixes with them, burns them immediately and thereby reduces its content of free oxygen. Since the wind jet constantly draws in frame gases, it burns and continues with itself, before every form there is a constant overturning of the Rack gases. This process lasts until the coke is fed again the mouth of the blow molds brings, whereupon the game described again immediately begins. Now there is the content of the wind in free oxygen for the combustion process in the frame is of the utmost importance, one can gauge what disadvantages are caused by these processes are caused. In the unit of space this changed so unfavorably Blower wind there are fewer free oxygen atoms available, due to the considerably increased number of N atoms and CO., - molecules have been moved apart considerably. The intensity of the burn of the coking carbon by such a deteriorated fan wind is thereby strong reduced, the desired high frame temperature is only imperfect and through high fuel and wind consumption achieved.

Die bisher übliche Art der Blasformen bewirkt eine Umsetzung der im Gebläsewind vorhandenen Druckenergie in Strömungsenergie. Da aber die Menge der vom Windstrahl angesaugten Gase mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit des Strahles wächst, vergrößert sich auch der schädliche Vorgang in demselben Maße.The type of blow molding that has been customary up to now brings about implementation of the im Blower wind existing pressure energy in flow energy. But since the amount of Gases sucked in by the wind jet with the third power of the speed of the jet grows, the harmful process also increases to the same extent.

Bei dem vorliegenden neuen Verfahren wird der Gebläsewind so in das Gestell eingeführt, daß der Gehalt an freiem Sauerstoff durch das Verbrennen angesaugter Gestellgase nicht beeinträchtigt wird. Dieses Verfahren kommt in mehreren Ausführungsformen zur Anwendung: i. Man l'äßt um den Windstrahl herum heißen Wind mit geringer Geschwindigkeit in das Gestell eintreten, so daß dadurch die Gestellgase verdrängt werden und der Strahl von einer Atmosphäre heißen Windes umgeben ist, auf die er seine Saugwirkung ausüben kann, ohne seinen Gehalt an freiem Sauerstoff zu vermindern.In the present new method, the fan wind is so in the Rack introduced that the free oxygen content sucked in by burning Rack gases is not affected. This method comes in several embodiments to use: i. A hot wind is let around the wind jet at a low speed enter the frame, so that the frame gases are displaced and the The beam is surrounded by an atmosphere of hot wind, on which it has its suction can exercise without reducing its free oxygen content.

2. Anstatt des unter i. erwähnten heißen Windes wird zur Verdrängung der Gestellgase kalter Wind angewendet, der eine Verbrennung des Kohlenoxydgases verhindert, solange er nicht auf etwa 6o0° erhitzt ist.2. Instead of the under i. The hot wind mentioned above becomes displacement Cold wind applied to the rack gases, which caused a combustion of the carbon monoxide gas prevented as long as it is not heated to around 60 °.

3. Man setzt die im Gebläsewind im Düsenrohr noch vorhandene Strömungsenergie vor dem Eintritt in das Gestell ganz oder doch nahezu ganz in Druck um, so daß der so mit geringer Geschwindigkeit in das Gestell eintretende Gebläsewind keine nennenswerte Saugwirkung ausübt, weil er keinen Strahl bildet.3. The flow energy still present in the blower wind in the nozzle pipe is set before entering the frame completely or at least almost completely in pressure, so that the no noteworthy blowers entering the frame at low speed Exerts suction because it does not form a jet.

q.. Durch Wirbelbildung in dem in das Gestell eingeblasenen Wind wird die Verdrängung der Gestellgase ohne Verbrennung derselben bewirkt.q .. by the formation of eddies in the wind blown into the frame causes the rack gases to be displaced without burning them.

Als Vorrichtung zur Ausübung der verschiedenen Verfahren sind Beispiele in der Zeichnung im Schnitt dargestellt. Abb.i veranschaulicht einen durch das Düsenrohr a und die Blasform b gebildeten Ringraum, in dem ein Teil des Windstromes eintritt und gedrosselt einen Mantel um den Kernstrahl bildet, wie dies unter i. und 2. zur Ausübung des Verfahrens erläutert ist.As a device for performing the various methods are examples shown in section in the drawing. Fig.i illustrates one through the nozzle tube a and the blow mold b formed annulus in which a part of the wind flow occurs and throttled forms a jacket around the core beam, as described under i. and 2nd to Exercise of the procedure is explained.

Abb.2 stellt lediglich eine zur Ausübung des unter 3. angegebenen Verfahrens dienende Düse b dar, deren freier Ouerschnitt nach der Mündung hin erweitert ist und dem zweckmäßig die Innenöffnung der Blasform in ihrem Verlauf angepaßt ist, um in bekannter Weise eine Umsetzung der Strömungsenergie des Gebläsewindes in Druck herbeizuführen.Fig.2 only represents one for exercising the under 3 specified Process-serving nozzle b, whose free cross-section expands towards the mouth and the course of the inner opening of the blow mold is suitably adapted, in order to convert the flow energy of the blower wind into pressure in a known manner bring about.

Die Anwendung von den Windstrom beim Verfahren unter q.. teilenden, ablenkenden und verwirbelnden sowie die Bildung saugender Strahlen verhütender Stoßflächen sind aus Abb. 3 zu ersehen. Sie sind mit c bezeichnet und zweckmäßig an der Mündung der Düse h eingebaut.The application of the wind power in the process under q .. dividing, deflecting and swirling as well as the formation of sucking rays preventing impact surfaces can be seen from Fig. 3. They are labeled c and are conveniently located at the mouth the nozzle h installed.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verminderung des Brennstoff- und Windbedarfs bei Hochöfen, dadurch gekennzeichnet, daß um den mit hoher Geschwindigkeit blasenden Kernstrahl des Gebläsewindes ein mit geringer Geschwindigkeit in das Gestell eintretender, die Gestellgase verdrängender Mantel heißen oder kalten Windes gebildet oder daß der Wind verwirbelt zum Austritt aus der Blasform gebracht wird. PATENT CLAIMS: i. Method of reducing fuel and Wind requirement in blast furnaces, characterized in that around the high speed blowing core jet of the fan wind into the frame at low speed entering, the frame gases displacing coat formed by hot or cold wind or that the wind is swirled to exit the blow mold. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (a) der Windleitung freistehend in die Blasform hineinragt und vor ihrer Mündung mit besonderen Windaustrittsöffnungen versehen ist. 2. Device for carrying out the method according to claim i, characterized in that the nozzle (a) the wind pipe protrudes free-standing into the blow mold and in front of its mouth is provided with special wind outlets. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasform (b) mit den Windstrom teilenden und verwirbelnden, die Bildung saugender Strahlen verhütenden Prallflächen ausgestattet ist. q.. Vorrichtung zur Verminderung des Brennstoff- und Windbedarfs bei Hochöfen, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenrohr (d) mit einer konischen Erweiterung (d') in die Blasform (b) mündet.3. Apparatus for carrying out the method according to claim i, characterized in that the blow mold (b) is equipped with the wind flow dividing and swirling, the formation of sucking rays preventing baffles. q .. Device for reducing the fuel and wind requirement in blast furnaces, characterized in that the nozzle tube (d) opens into the blow mold (b) with a conical enlargement (d ').